सॉलिड स्टेट रिले (टीटीआर) गैर-यांत्रिक कार्रवाई के इलेक्ट्रॉनिक घटकों की एक श्रृंखला से एक उपकरण है। यांत्रिकी की कमी इलेक्ट्रॉनिक्स प्रेमियों के लिए व्यक्तिगत उपयोग के लिए अपने स्वयं के हाथों से एक ठोस-राज्य रिले बनाने के लिए अधिक अवसर खोलती है।
इस संभावना पर अधिक विस्तार से विचार करें।
टीटीआर के संचालन का डिजाइन और सिद्धांत
यदि इस तरह के अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक्स में पारंपरिक रूप से संपर्क समूहों के चलते हुए हिस्से होते हैं, तो एक ठोस-राज्य रिले में ऐसे हिस्से नहीं होते हैं। एक इलेक्ट्रॉनिक कुंजी के सिद्धांत के अनुसार डिवाइस सर्किट के साथ सर्किट को स्विच किया जाता है। और इलेक्ट्रॉनिक कुंजी की भूमिका आम तौर पर रिले के शरीर में निर्मित अर्धचालकों द्वारा निभाई जाती है - पावर ट्रांजिस्टर, ट्राइक, थायरिस्टर्स।
इससे पहले कि आप अपने आप को एक ठोस-राज्य रिले बनाने का प्रयास करें, इस तरह के उपकरणों के मूल डिजाइन के साथ अपने संचालन के सिद्धांत को समझने के लिए खुद को परिचित करना तर्कसंगत है।
विभिन्न कॉन्फ़िगरेशन के ठोस-राज्य रिले उद्योग द्वारा निर्मित होते हैं, जो विभिन्न प्रकार की व्यावहारिक स्थितियों के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं। संशोधनों की एक विस्तृत चयन
डिवाइस के एक तंग अध्ययन के ढांचे में, टीटीआर के मुख्य पहलुओं को उजागर करना तुरंत आवश्यक है:
- उच्च लोड स्विचिंग;
- उच्च स्विचिंग गति;
- सही गैल्वेनिक अलगाव;
- संक्षेप में उच्च अधिभार धारण करने की क्षमता।
यांत्रिक संरचनाओं के बीच, समान मापदंडों के साथ रिले ढूंढना वास्तव में संभव नहीं है। सामान्य तौर पर, ठोस राज्य रिले के यांत्रिक समकक्षों के फायदे एक प्रभावशाली सूची द्वारा व्यक्त किए जाते हैं।
दो इलेक्ट्रॉनिक उपकरण जो कार्यात्मक रूप से सर्किट स्विचिंग प्रदान करते हैं: बाईं ओर एक ठोस-राज्य डिजाइन के आधार पर बनाया गया है, दाईं ओर एक पारंपरिक यांत्रिक स्विचिंग सिस्टम है
टीटीआर के लिए परिचालन की स्थिति व्यावहारिक रूप से इन उपकरणों के उपयोग को सीमित नहीं करती है। इसके अलावा, यांत्रिक भागों को स्थानांतरित करने की अनुपस्थिति उपकरणों के सेवा जीवन को अनुकूल रूप से प्रभावित करती है। तो एक ठोस-राज्य रिले से निपटने का हर कारण है - डिवाइस को अपने हाथों से इकट्ठा करना।
हालांकि, निष्पक्षता में, सकारात्मक पहलुओं के साथ, इसे रिले के गुणों को ध्यान में रखा जाना चाहिए, जिसमें खामियां हैं। तो, शक्तिशाली उपकरणों के संचालन के लिए, एक नियम के रूप में, संरचना के एक अतिरिक्त घटक की आवश्यकता होती है, जिसे गर्मी को हटाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
एक शक्तिशाली लोड स्विच करने के मामले में, ठोस राज्य रिले लगभग हमेशा शक्तिशाली शीतलन रेडिएटर के साथ पूरक होते हैं। यह बिंदु TTR के उपयोग को जटिल बनाता है।
सॉलिड-स्टेट रिले कूलिंग रेडिएटर्स में टीटीआर के आयामों से कई गुना अधिक आयाम हैं, जो स्थापना की सुविधा और तर्कसंगतता को कम करता है।
ऑपरेशन के दौरान (बंद अवस्था में) TTR डिवाइस एक रिवर्स लीकेज करंट देते हैं और एक नॉन-लीनियर करंट-वोल्टेज विशेषता दिखाते हैं। स्विच किए गए वोल्टेज की विशेषताओं में प्रतिबंध के बिना सभी ठोस राज्य रिले का उपयोग नहीं किया जा सकता है।
केवल उन सर्किटों में उपयोग के लिए डिज़ाइन जहां बिजली की आपूर्ति प्रत्यक्ष करंट द्वारा की जाती है। आमतौर पर, इन उपकरणों को छोटे आयामों और कम स्विचिंग पावर द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है
कुछ प्रकार के उपकरणों को केवल प्रत्यक्ष वर्तमान स्विच करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। सर्किट में ठोस-राज्य रिले का कार्यान्वयन आमतौर पर झूठे अलार्म को अवरुद्ध करने के उद्देश्य से अतिरिक्त उपायों की आवश्यकता होती है।
ठोस राज्य रिले अक्सर एक अपार्टमेंट के सामान्य बिजली के पैनल में पाया जा सकता है।
एक ठोस राज्य रिले कैसे काम करता है?
नियंत्रण संकेत (आमतौर पर एक कम वोल्टेज, उत्सर्जन, उदाहरण के लिए, नियंत्रण नियंत्रक से) टीटीआर सर्किट में मौजूद ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक जोड़ी के एलईडी को आपूर्ति की जाती है। एलईडी प्रकाश को फोटोडियोड की ओर उत्सर्जित करना शुरू कर देता है, जो बदले में खुलता है और चालू होने के लिए शुरू होता है।
एक सामान्यीकृत टीटीआर योजना, स्पष्ट रूप से दिखाती है कि इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस कैसे कार्य करता है: 1 - नियंत्रण वोल्टेज स्रोत; 2 - रिले आवास के अंदर ऑप्टोकॉप्लर; 3 - लोड वर्तमान स्रोत; 4 - लोड
फोटोडायोड से गुजरने वाला करंट ट्रांजिस्टर या थाइरिस्टर के कंट्रोल इलेक्ट्रोड पर आता है। कुंजी खुलती है, लोड सर्किट को बंद करती है।
यह कैसे डिवाइस स्विचिंग फ़ंक्शन काम करता है। सभी इलेक्ट्रॉनिक्स पारंपरिक रूप से एक अखंड बाड़े में संलग्न हैं। दरअसल, इसलिए, डिवाइस को एक ठोस-राज्य रिले कहा जाता था।
और एक ठोस-राज्य रिले को कैसे जोड़ा जाए, इस सामग्री में पाया जा सकता है।
सॉलिड स्टेट स्विच
उपकरणों की पूरी मौजूदा श्रेणी को सशर्त रूप से कनेक्टेड लोड की श्रेणी, वोल्टेज नियंत्रण और स्विचिंग की विशेषताओं के आधार पर समूहों में विभाजित किया जा सकता है।
इस प्रकार, कुल तीन समूह तैयार किए जाएंगे:
- डीसी सर्किट में काम करने वाले उपकरण।
- एसी सर्किट में काम करने वाले उपकरण।
- यूनिवर्सल डिजाइन।
पहले समूह को 3 - 32 वोल्ट के कार्यशील वोल्टेज के मापदंडों वाले उपकरणों द्वारा दर्शाया गया है। यह एक अपेक्षाकृत छोटे आकार का इलेक्ट्रॉनिक्स है, जो एलईडी संकेतक के साथ संपन्न है, जो कि -35 / +75 relatively relatively के तापमान पर रुकावट के बिना कार्य करने में सक्षम है।
एकल-चरण विद्युत नेटवर्क में उपयोग के लिए एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण का व्यापक डिजाइन। अन्य डिजाइन विकल्प भी पाए जाते हैं, लेकिन बहुत कम बार।
दूसरा समूह - एसी नेटवर्क में स्थापना के लिए डिज़ाइन किए गए डिवाइस। यहां एसी नेटवर्क में स्थापना के लिए टीटीआर के डिजाइन हैं, जिन्हें 24 - 250 वोल्ट के वोल्टेज द्वारा नियंत्रित किया जाता है। ऐसे उपकरण हैं जो उच्च बिजली लोड को स्विच करने में सक्षम हैं।
तीसरा समूह सार्वभौमिक उपकरण है। इस प्रकार की डिवाइस की सर्किटरी कुछ शर्तों में उपयोग के लिए मैनुअल ट्यूनिंग का समर्थन करती है।
यदि आप कनेक्टेड लोड की प्रकृति से शुरू करते हैं, तो आपको दो प्रकार के ठोस-राज्य एसी रिले: एकल-चरण और तीन-चरण में अंतर करना चाहिए। दोनों प्रकार 10 - 75 ए की धाराओं पर पर्याप्त रूप से शक्तिशाली लोड को बदलने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। एक ही समय में, शिखर अल्पकालिक वर्तमान मान 500 ए तक पहुंच सकते हैं।
तीन-चरण विद्युत नेटवर्क में उपयोग के लिए एक व्यापक संस्करण। अक्सर शक्तिशाली इलेक्ट्रिक हीटर (TEN) के रैखिक नियामक के रूप में उपयोग किया जाता है
कैपेसिटिव, प्रतिरोधक, इंडक्शन सर्किट ठोस-राज्य रिले द्वारा स्विच किए गए लोड के रूप में कार्य कर सकते हैं। स्विच का डिज़ाइन आपको आसानी से नियंत्रित करने की अनुमति देता है, उदाहरण के लिए, हीटिंग तत्व, तापदीप्त लैंप, बिना अनावश्यक शोर के इलेक्ट्रिक मोटर्स।
विश्वसनीयता पर्याप्त रूप से अधिक है। लेकिन कई मायनों में, ठोस-राज्य रिले की स्थिरता और स्थायित्व उत्पादन की गुणवत्ता पर निर्भर करता है। इस प्रकार, एक निश्चित इंपल्स ट्रेडमार्क के तहत निर्मित उपकरणों को अक्सर लघु सेवा जीवन द्वारा चिह्नित किया जाता है।
दूसरी ओर श्नाइडर इलेक्ट्रिक उत्पाद, आलोचना के लिए कोई जगह नहीं छोड़ते हैं।
अपने हाथों से टीटीआर कैसे बनाएं?
डिवाइस (मोनोलिथ) की डिज़ाइन विशेषता को देखते हुए, सर्किट को टेक्स्टोलाइट बोर्ड पर इकट्ठा नहीं किया जाता है, जैसा कि प्रथागत है, लेकिन दीवार पर चढ़कर स्थापना पर।
यह स्व-निर्मित ठोस-राज्य रिले डिज़ाइन जैसा दिखता है। ऐसा कुछ करना आसान है केवल एक इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियर और एक इलेक्ट्रीशियन के बुनियादी कौशल की आवश्यकता होती है। सामग्री की लागत छोटी है
इस दिशा में कई सर्किट समाधान हैं। विशिष्ट विकल्प आवश्यक स्विचिंग पावर और अन्य मापदंडों पर निर्भर करता है।
सर्किट असेंबली के लिए इलेक्ट्रॉनिक घटक
एक ठोस राज्य रिले डू-इट-खुद के व्यावहारिक विकास और निर्माण के लिए एक सरल सर्किट के तत्वों की सूची इस प्रकार है:
- ऑप्टोकॉपलर प्रकार MOS3083।
- Triac टाइप VT139-800।
- KT209 श्रृंखला ट्रांजिस्टर।
- प्रतिरोधों, जेनर डायोड, एलईडी।
इन सभी इलेक्ट्रॉनिक घटकों को निम्न आरेख के अनुसार सतह बढ़ते द्वारा हल किया जाता है:
DIY विधानसभा के लिए एक कम-शक्ति ठोस-राज्य रिले के योजनाबद्ध आरेख। भागों की एक छोटी संख्या और सरल हिंग्ड इंस्टॉलेशन सर्किट को बिना कठिनाई के टांका लगाने की अनुमति देता है
कंट्रोल सिग्नल जनरेशन सर्किट में MOS3083 ऑप्टोकॉप्लर के उपयोग के कारण, इनपुट वोल्टेज 5 से 24 वोल्ट तक भिन्न हो सकता है।
और श्रृंखला के कारण, एक जेनर डायोड और एक सीमित अवरोधक से मिलकर, नियंत्रण एलईडी से गुजरने वाला वर्तमान न्यूनतम संभव तक कम हो जाता है। यह समाधान नियंत्रण एलईडी की एक लंबी सेवा जीवन प्रदान करता है।
संचालन के लिए इकट्ठे सर्किट की जांच करना
संचालनीयता के लिए इकट्ठे सर्किट की जाँच की जानी चाहिए। एक ट्राइक के माध्यम से स्विचिंग सर्किट में 220 वोल्ट के लोड वोल्टेज को कनेक्ट करना आवश्यक नहीं है। यह एक मापने वाले उपकरण को जोड़ने के लिए पर्याप्त है - एक परीक्षक जो ट्राइक की स्विचिंग लाइन के समानांतर है।
एक मापने वाले उपकरण का उपयोग करके एक ठोस राज्य रिले के प्रदर्शन की जांच करना। यदि डिवाइस के इनपुट पर एक नियंत्रण वोल्टेज लागू किया जाता है, तो triac संक्रमण खुला होना चाहिए
परीक्षक का माप मोड "mOhm" पर सेट होना चाहिए और नियंत्रण वोल्टेज पीढ़ी सर्किट में शक्ति (5-24V) लागू करना चाहिए। यदि सब कुछ सही ढंग से काम करता है, तो परीक्षक को "एमओएचएम" से "कोहम" के प्रतिरोध में अंतर दिखाना चाहिए।
अखंड आवास
भविष्य के ठोस-राज्य रिले मामले के आधार के तहत एक एल्यूमीनियम प्लेट 3-5 मिमी मोटी की आवश्यकता होगी। प्लेट के आयाम अनियंत्रित हैं, लेकिन यह इलेक्ट्रॉनिक तत्व गर्म होने पर triac से कुशल गर्मी हटाने के लिए शर्तों का पालन करना चाहिए।
भविष्य के उपकरण के मामले को डालने के लिए फ़्रेम। कार्डबोर्ड पट्टी या अन्य उपयुक्त सामग्री से बनाया गया है। यह सार्वभौमिक गोंद के साथ एक एल्यूमीनियम सब्सट्रेट पर तय किया गया है।
एल्यूमीनियम प्लेट की सतह समतल होनी चाहिए। इसके अतिरिक्त, दोनों पक्षों को संसाधित करना आवश्यक है - ठीक सैंडपेपर, पॉलिश के साथ छीलने के लिए।
अगले चरण में, तैयार प्लेट "फॉर्मवर्क" से सुसज्जित है - परिधि के चारों ओर मोटे कार्डबोर्ड या प्लास्टिक की एक सीमा चिपकी हुई है। यह एक तरह का बॉक्स होना चाहिए, जो बाद में epoxy से भरा होगा।
एक "चंदवा" द्वारा इकट्ठे एक ठोस-राज्य रिले का एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बनाया बॉक्स के अंदर रखा गया है। एल्यूमीनियम प्लेट की सतह पर केवल एक ट्राइक बिछाया जाता है।
एक एल्यूमीनियम सब्सट्रेट पर triac फिक्सिंग। मुख्य शर्त यह है कि इस इलेक्ट्रॉनिक घटक को धातु के आधार पर मजबूती से दबाया जाना चाहिए। यह उच्च गुणवत्ता वाले गर्मी लंपटता और विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने का एकमात्र तरीका है।
कोई अन्य सर्किट पार्ट्स या कंडक्टर एल्यूमीनियम सब्सट्रेट को स्पर्श नहीं करना चाहिए। त्रिकोणीय को मामले के उस हिस्से द्वारा एल्यूमीनियम पर लागू किया जाता है, जिसे रेडिएटर पर स्थापना के लिए डिज़ाइन किया गया है।
आपको त्रिक शरीर के संपर्क क्षेत्र और एल्यूमीनियम सब्सट्रेट पर एक गर्मी-चालन पेस्ट का उपयोग करना चाहिए। एक अभेद्य एनोड के साथ triacs के कुछ ब्रांडों को अभ्रक पैड के माध्यम से स्थापित किया जाना चाहिए।
रिवेट्स का उपयोग करके सब्सट्रेट को ट्राइक संलग्न करने का विकल्प। रिवर्स साइड पर, कीलक सब्सट्रेट की सतह के साथ फ्लश करता है
तीनों को कुछ प्रकार के भार के साथ आधार पर मजबूती से दबाया जाना चाहिए और परिधि के चारों ओर एपॉक्सी गोंद से भरा होना चाहिए या सब्सट्रेट की पीठ की सतह को परेशान किए बिना किसी तरह से तय किया जाना चाहिए (उदाहरण के लिए, rivets)।
यौगिक और शरीर को भरने की तैयारी
एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के एक ठोस शरीर के निर्माण के लिए, एक मिश्रित मिश्रण की आवश्यकता होगी। मिश्रित मिश्रण की संरचना दो घटकों पर आधारित है:
- हार्डकॉपी के बिना एपॉक्सी।
- अलबस्टर पाउडर।
एलाबस्टर के अतिरिक्त के लिए धन्यवाद, मास्टर एक ही बार में दो समस्याओं को हल करता है - वह एपॉक्सी राल के नाममात्र खपत पर भराव परिसर की एक विस्तृत मात्रा प्राप्त करता है और इष्टतम स्थिरता का एक भरण बनाता है।
मिश्रण को अच्छी तरह से मिलाया जाना चाहिए, जिसके बाद आप हार्डनर को मिला सकते हैं और फिर से अच्छी तरह मिला सकते हैं। इसके बाद, ध्यान से बनाए गए कंपाउंड के साथ कार्डबोर्ड बॉक्स के अंदर "वॉल-माउंटेड" इंस्टॉलेशन को माउंट करें।
यह एक ठोस राज्य रिले का एक समाप्त उदाहरण है जो अपने आप से इकट्ठा होता है। कुछ असामान्य और बहुत प्रस्तुत करने योग्य नहीं है, लेकिन पर्याप्त विश्वसनीय है
भरण ऊपरी स्तर पर किया जाता है, सतह पर नियंत्रण एलईडी के सिर का केवल एक हिस्सा छोड़कर। प्रारंभ में, परिसर की सतह पूरी तरह से चिकनी नहीं दिख सकती है, लेकिन थोड़ी देर बाद तस्वीर बदल जाएगी। यह केवल कलाकारों के पूरी तरह से जमने की प्रतीक्षा करने के लिए रहता है।
वास्तव में, आप किसी भी उपयुक्त कास्टिंग समाधान का उपयोग कर सकते हैं। मुख्य मानदंड यह है कि कास्टिंग संरचना विद्युत प्रवाहकीय नहीं होनी चाहिए, साथ ही जमने के बाद कास्टिंग कठोरता की एक अच्छी डिग्री का गठन किया जाना चाहिए। ठोस-राज्य रिले का ढाला मामला आकस्मिक शारीरिक क्षति से इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का एक प्रकार का संरक्षण है।
यह वीडियो दिखाता है कि कैसे और किस आधार पर इलेक्ट्रॉनिक घटकों को एक ठोस-राज्य रिले बनाया जा सकता है। लेखक स्पष्ट रूप से विनिर्माण स्विच के सभी विवरणों के बारे में बात करता है जो उसने व्यक्तिगत रूप से इलेक्ट्रॉनिक स्विच के उत्पादन के दौरान सामना किया था:
उस समस्या के बारे में वीडियो जो आपको चीन के विक्रेताओं से एकल-चरण टीटीआर प्राप्त करने के बाद मिल सकती है। रास्ते के साथ, डिवाइस स्विचिंग डिवाइस की एक तरह की समीक्षा करता है:
ठोस-राज्य रिले का स्व-निर्माण एक संभव समाधान है, लेकिन कम वोल्टेज लोड के तहत उत्पादों के संबंध में, अपेक्षाकृत कम बिजली की खपत।
अपने हाथों से अधिक शक्तिशाली और उच्च-वोल्टेज डिवाइस बनाना मुश्किल है। और इस वित्तीय उपक्रम में उतनी ही राशि खर्च होगी जितनी कि कारखाने की प्रति है। इसलिए, यदि आवश्यक हो, तो तैयार औद्योगिक उपकरण खरीदना आसान है।
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